بررسی رفتار شکل پذیر بار افزون و چرخه ای سیستم دیواربرشی فولادی تقویت شده با سخت کننده و ستون های قوطی شکل پرشده با بتن

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشگاه سمنان

2 دانشگاه سمنان

10.22065/jsce.2017.80816.1124

چکیده

در این مقاله با توجه به مزایای سیستم دیوارهای برشی فولادی بعنوان سیستم مقاوم جانبی (سختی، مقاومت، شکل پذیری، جذب انرژی)، رفتار چرخه ای سیستم دیواربرشی فولادی تقویت شده با سخت کننده های افقی و قائم و ستون های مرزی با مقطع قوطی شکل پرشده از بتن بررسی شده است و تحلیل چرخه ای و تحلیل استاتیکی غیرخطی از نوع کنترل تغییرمکان با نرم‌افزار ABAQUSطبق الگوی تغییرمکان پروتکل ATC 24انجام و منحنی های هیسترزیس برای انواع مدل های مورد اشاره استخراج شده است. بعد از کالیبره کردن مدل های پیشنهادی با نتایج آزمایشگاهی ، چهار مدل جدید دیوار برشی فولادی با سخت کننده های افقی و قائم بهمراه ستون فلزی پر شده با بتن در نظر گرفته و تحلیل شده اند. بر اساس نتایج منحنی های هیسترزیس حاصل شده، یکی از مزایای دیواربرشی فولادی تقویت شده با سخت کننده و ستون های مرزی قوطی پرشده از بتن استفاده بیشتر از ظرفیت پس کمانشی ورق فولادی می باشد. با افزایش صلبیت ستون های مرزی در مدل تقویت شده این مزیت را دارد که در آن تقریبا از تمام مقاومت صفحه فولادی(مقاومت پس کمانشی ) استفاده می شود. انرژی جذب شده نمونه تقویت شده پر شده با بتن نسبت به نمونه مرجع تقویت نشده بدون بتن در بارگذاری بارافزون حدود 11درصد افزایش یافته در حالی که این نسبت برای انرژی جذب شده تجمعی در بارگذاری تجمعی حدود 415 درصد(5.15 برابر) بود که نشان از تاثیر مثبت استفاده ترکیب سخت کننده و بتن دارد. ضمنا ضریب رفتار نمونه تقویت شده نیز حدود 21 درصد افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Cyclic and Push-over ductile behavior of steel shear wall strengthened with stiffeners and steel column filled with concrete

نویسنده [English]

  • Ali Munesi 2
2 Semnan University
چکیده [English]

Based on the several advantages of steel shear walls as lateral resistant system (stiffness, strength, ductility and energy absorption), the cyclic and nonlinear analysis of steel shear walls strengthened with vertical and horizontal stiffeners and boundary columns filled with concrete was investigated in this paper and displacement controlled analysis at ABAQUS F.E. based on ATC24 protocol for different models were conducted. The numerical model was calibrated with experimental results and then four new steel shear wall models with vertical and horizontal stiffeners and steel column filled with concrete were considered and analysed. The hysteresis curves results conducted in this paper indicated that the steel shear wall with stiffeners and boundary column filled with concrete strength was higher than post-buckling strength, and the steel plate post-buckling strength was fully gained due to increasing rigidity of boundary columns. The absorption energy of strengthened specimen filled with concrete in push-over analysis was 11% higher than non-strengthened specimen without concrete, and also the total energy absorption at cyclic loading of strengthened specimen was 415% (5.15 time) comparing to non- strengthened specimen indicating that this combined stiffeners and concrete filled column was effective. The behaviour ratio of strengthened specimen was 21% more than that of non-strengthened specimen.

کلیدواژه‌ها [English]

  • "steel shear walls"
  • "stiffeners"
  • "columns filled with concrete"
  • "loading"
  • "hysteresis curves"